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摘 要： 摘要：根據聚丙烯裝置生產無紡布專用料的運行情況，分析影響無紡布產品質量的因素，優化日常生產操作以穩定和提高無紡布產品質量。 關鍵詞：聚丙烯;無紡布專用料;質量;穩定性;操作 青島煉化20萬噸/年環管法聚丙烯裝置，采用國產化第二代環管聚丙烯工藝技術[1
摘要：根據聚丙烯裝置生產無紡布專用料的運行情況，分析影響無紡布產品質量的因素，優化日常生產操作以穩定和提高無紡布產品質量。
關鍵詞：聚丙烯;無紡布專用料;質量;穩定性;操作
青島煉化20萬噸/年環管法聚丙烯裝置，采用國產化第二代環管聚丙烯工藝技術[1]。使用固體過氧化物降解劑，可控流變(CRPP)方案生產無紡布專用樹脂牌號PPH-Y38Q。生產期間產品熔融指數波動較大，質量穩定性差，且在轉產、生產過程中，擠壓造粒機易發生停機事故。本文就如何控制產品質量和提高產品質量穩定性進行分析探討。
1.概述
聚丙烯專用纖維料的生產方法主要有過氧化物降解法(CRPP)和氫調法。本裝置生產采用過氧化物降解法，在生產扁絲料的基礎上，擠壓造粒階段添加過氧化物降解劑作為分子量調節劑，與高分子聚丙烯中的長鏈分子反應降解為短鏈，降低分子量的同時使聚丙烯的分子量分布變窄，得到高熔融指數、窄分子量分布的產品[2]。特點是避免了反應器軸流泵因高氫氣濃度造成的汽蝕，另外可避免擠壓造粒機組高熔融指數時的開機困難。但過氧化物可能會引起VOC增多，產品異味，黃色指數上升，且產品的熔融指數穩定性較氫調法差。
2.影響產品質量的因素
2.1原料丙烯的質量
本裝置原料丙烯為催化裂化氣體分餾而得。原料丙烯質量總體指標是符合工藝要求的，但個別雜質如硫、水含量的波動，在上游裝置開停工或生產波動時，會超出工藝要求。產生的后果除了造成生產波動、催化劑消耗偏高外，對聚丙烯產品的等規度、灰分等也會產生較大的影響。
數據表明H2S含量對催化劑活性和等規度均有較大影響，4-5ppm的H2S即可使催化劑活性降至70%,等規度降至96%;20ppm的H2S即可使催化劑活性降至30%,等規度降至92%以下。
原料中的CO2、H2O、H2S、O2等雜質，與烷基鋁發生反應，當有害雜質含量高，為了消除原料中有害雜質對催化劑的破壞作用，必須多加活化劑，結果會使產品中灰分有所增加。
2.2降解劑加入量
過氧化物固體改性顆粒，作為分子量調節劑，與高分子聚丙烯中的長鏈分子反應降解為短鏈，降低產品分子量的同時使分子量分布變窄。
過氧化物的加入量是生產無紡布專用料PPH-Y38的關鍵,通過加入過氧化物,讓熔融指數在短時間內升至38g/10min。因此，過氧化物的加入量必須精確控制。一旦固體降解劑系統發生波動，過氧化物加入量過大，切粒機極易發生纏刀、墊刀、管線堵塞現象。降解劑的批次問題還可能會引起VOC增多，產品異味，黃色指數上升。
2.3在線融指儀的偏差
在線融指儀采用實時流變計進行熔融物測量。它是一種連續測量毛細管流變計，用于監控并檢查在擠壓機內的熔融物。流變計可將測量的抽出熔融物回料到閉合回路的工藝流程中。回路容積流量疊加在際測量流量上，便可連續地向毛細管供應新的熔融物。
正常生產中，參考在線融指儀指數變化，及時調整降解劑的加入量，以保證產品熔融指數的穩定。但在線融指儀的顯示值與化驗分析結果存在偏差，尤其在轉產過程中，擠壓機內的物料融指發生變化，在線融指儀的分析值存在滯后，導致融指的偏差。經常存在成品樣熔融指數低于在線融指儀顯示值，導致控制的偏差。
2.4擠壓造粒系統的生產工況
2.4.1 抽吸系統的調節
擠壓造粒系統內的抽吸系統為集中抽吸系統，它將下列各排放點的添加劑和PP粉料收集并過濾，將氣體排入大氣：
(1)來自聚合物和各添加劑計量秤及M802尾氣;
(2)來自各添加劑加料器Z801A/B/C/D/E/F的尾氣;
(3)來自擠壓機進料斗Z802的尾氣。
設該系統的目的在于避免因N2和粉末引起的工作區污染，但抽吸系統的抽吸量過大也會造成產品黃色指數的不合格。
2.4.2轉產過程擠壓機停機
2019年擠壓造粒機共停機14次。其中有11次發生在轉產、生產無紡布專用料PPH-Y38Q期間，包括轉產前的主動停車。在擠壓切粒機正常運行過程中的墊刀主要發生在牌號切換和降解劑大幅波動或失量時。分析原因是聚合物熔指在短時間內發生大的變化，造成擠壓機筒體內聚合物流速過快，導致短時間內不能保持充滿狀態，從而使一部分模孔不能正常出料，切粒水沖入模孔，等到該部分模孔出料時，高溫的聚合物與水結合產生爆破現象，從而造成墊刀，進而使切粒機扭矩高而停車[3]。另外由于出料不穩定，部分的模孔“凍住”堵塞，則造成剩余模孔出料速度快，也可能導致墊刀而切粒機扭矩升高停車。
擠壓機頻繁開停車，不僅導致過渡料的增加，轉產過程也會導致產品融指的波動，產生拖尾料、大小粒等，不利于產品質量的穩定[4]。
3.提高產品質量的優化操作
隨著市場對聚丙烯需求的不斷增加，聚丙烯的生產規模也在不斷擴大，因此，通過優化日常操作，來保證產品質量及其穩定性，可以參考以下幾點：
3.1丙烯原料的精制
(1)選用合適的脫硫、脫砷劑，除了要考慮物料本身特點、活性、操作條件以及設備投資狀況等以外，還應在脫砷前，加強脫硫工序，以免原料丙烯中硫含量出現波動時造成脫砷能力的降低，進而造成砷含量超標，影響產品質量;
(2)定期對裝置原料丙烯和精制丙烯進行采樣、化驗分析，保證各項指標在正常范圍內，并加強與化驗、氣分及罐區的溝通、協調，及時獲取氣分、罐區丙烯原料采用分析結果，便于裝置做出相應的監控、調整;
(3)加強工藝技術管理，加強職工的技術培訓，嚴格現場管理，杜絕違章操作，優化工藝配方，當原料性質出現波動時，及時分析原因，調整操作，盡快恢復正常生產，減少損失。
3.2計量秤的優化
(1)轉產前清理過氧化物計量秤的過濾器，保證計量稱下料穩定;
(2)聯系儀表單位根據不同批次降解劑對計量稱進行靜態、動態標定，PID整定;
(3)平衡造粒機系統氮封補氮量與抽吸系統排風量，維持系統微負壓，并且進、排風量不宜過大;
(4)定期進行接地系統檢查，防止因接地電阻影響計量稱精準度，計量稱出料口采用柔軟性好的硅膠軟連接，避免計量稱受到上托或下拉的作用力;
(5)更換更精準傳感器，增加濾波器。
3.3在線融指儀的偏差校正
(1)轉產無紡布PPH-Y38Q，及時切換在線熔指儀檔位，MFR 10-40g/10min;
(2)采用中心值控制法，減少熔融指數范圍偏差;
(3)轉產后，及時對粒料進行加樣化驗，對比化驗數據，將在線熔指儀校正;
(4)當出現數值偏差，及時聯系儀表人員對泵出入口壓力進行標定，修正參數。
3.4擠壓機平穩運行
(1)轉產過程中對擠壓機參數不斷進行摸索調整。較生產低熔指產品時，適當降低筒體、模板及切粒水的溫度;調整節流閥，改善切粒機的混煉程度;并適當調高切粒機的切刀轉速，保證切粒質量;
(2)在生產PPH-Y38Q牌號時，盡量提高擠壓機的生產負荷，提高主電機的扭矩及增加模板的沖模率;
(3)操作人員應及時關注降解劑存量，在降解劑大幅波動或失量時應及時啟動備用降解劑加料，并及時提高切粒機轉速;
(4)牌號切換期間要求操作人員進行現場監控粒子情況，若擠壓機工況異常，及時進行參數調整。
3.5優化轉產方案
現生產無紡布專用料以PPH-T03為基礎物料，H2作分子量調節劑，通過對稱加氫控制基礎粉料為窄分子量分布，參考數據，建議可以從MI為6的對稱加氫均聚物切向PPH-Y38Q，減少MI的波動范圍。
無紡布專用料要求質量穩定性高，小批次排產的生產方式，不利于穩定控制，不利于擠壓機組的長周期運行。優化排產周期，將小批次的牌號、無紡布專用牌號合并生產，或實行雙月合并產，減少牌號轉產次數，穩定產品質量。
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4.總結
現裝置生產的無紡布已可以滿足下游企業需求。但是在日常操作中仍需繼續優化操作，分析影響產品質量的因素，優化各項指標，平穩生產，提高產品樹脂質量穩定性，樹立品牌形象，從而提高企業的競爭力。——論文作者：劉瑩瑩
